Процессы регулирования с трехпозиционным законом

Зона гистерезиса

Назначение гистерезиса Н - предотвращение «дребезга» управляющего выходного устройства (например, реле) и исполнительного механизма вблизи точки его включения (слишком частого включения). Также зона гистерезиса предназначена для исключенияодновременного включения выходных устройств Y_Б (больше) и Y_М (меньше), например для управления реверсивными двигателями, где одновременное включение может привести к выходу из строя двигатель исполнительного механизма.

Встречаются другие наименования параметра зоны гистерезиса - зона возврата, зона неравномерности, дифференциал. Гистерезис (в некоторых типах регуляторов) может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Отрицательные значения гистерезиса используются в основном для упрежденя или задержки включения (выключения) выходных устройств.

Процесс регулирования с трехпозиционным законом при обратном направлении регулирования представлен на рис.13. Процесс трехпозиционного регулирования является автоколебательным - регулируемая величина как в переходном, так и в установившемся режиме периодически изменяется относительно заданного значения, т.е. регулируемая величина PV (X) подвержена незатухающим колебаниям. Показателями автоколебательного режима являются амплитуда автоколебаний А_к и период автоколебаний Т_к (рис.13).

Рис. 13 Процесс регулирования с трехпозиционным законом

Частота и амплитуда колебаний зависят и определяются следующими величинами:

• от времени транспортного запаздывания τ_d,
• от постоянной времени обьекта Т (определяется инерционностью объекта),
• от максимальной скорости R изменения параметра Х (определяется по переходной характеристике),
• от величины зоны нечувствительности DB регулятора и гистерезиса H переключательного элемента. Для объектов с большой инерционностью (большим значением постоянной времени обьекта Т) и с малым запаздыванием τ_d регулирование происходит с постоянными колебаниями до 3-10% от задания SP.
• Чем больше гистерезис Н, отношение τ_d /Т, R - тем больше амплитуда колебаний Ак.
• Чем больше время запаздывания τ_d, постоянная времени обьекта Т и зона нечувствительности DB - тем больше период колебаний Т_к (рис.13).

Точность регулирования технологического параметра, например, температуры зависит от величины гистерезиса. Чем меньше гистерезис, тем точнее регулирование, но тем чаще включается нагреватель и тем самым больше износ коммутационных элементов (например, реле). Уменьшая гистерезис, можно повысить качество регулирования до некоторого предела, определяемого параметрами обьекта регулирования (тепловой инерцией, мощностью нагревателя, тепловой связью нагревателя и обьекта и др.).

Дата добавления: 2014-01-03